Yeni Nesil Nükleer Reaktörler ile Entegre Seçilmiş Termokimyasal Çevrimlerin IAEA HEEP Kullanılarak Ekonomik Karşılaştırması
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Yeni nesil nükleer reaktörlerle entegre edilen termokimyasal su parçalama yöntemleri, büyük ölçekli ve düşük karbonlu enerji sistemleri için umut verici bir hidrojen üretim yoludur. Bu çalışmada, HyS, CuCl, MgCl ve CaBr olmak üzere dört hibrit termokimyasal çevrimin teknik ve ekonomik karşılaştırması, Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı'nın Hidrojen Ekonomik Değerlendirme Programı (IAEA HEEP) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Her çevrim için sermaye yatırım (CAPEX) maliyetleri sırasıyla HyS için 200 milyon $, CuCl için 264 milyon $, MgCl için 462 milyon $ ve CaBr için 210 milyon $ olarak tahmin edilmiştir. Buna karşılık, hidrojen üretim maliyetleri HyS için 2,80 $/kg, CuCl için 2,99 $/kg ve MgCl için 3,61 $/kg olarak hesaplanmıştır. CaBr çevrimi ise 2,86 – 3,03 $/kg aralığında bir maliyet sunmaktadır. HyS çevrimi, elektroliz teknolojisindeki karmaşıklık nedeniyle uygulanabilirliğini büyük ölçüde kaybetmiş olsa da, CuCl çevrimi hem ekonomik açıdan en uygun hem de teknolojik olarak en gelişmiş seçenek olarak öne çıkmaktadır. Elde edilen sonuçlar, temiz hidrojen teknolojilerine yapılacak gelecekteki yatırımları yönlendirmek adına nükleer-hidrojen sistem entegrasyonlarının kapsamlı şekilde değerlendirilmesinin önemini vurgulamaktadır.
Hydrogen production through thermochemical water splitting offers a promising pathway for large-scale, low-carbon energy systems when coupled with next-generation nuclear reactors. In this study, a techno-economic comparison of four hybrid thermochemical cycles—HyS, CuCl, MgCl, and CaBr—is conducted using the IAEA's Hydrogen Economic Evaluation Program (HEEP). Capital investment (CAPEX) requirements are estimated as $200 million for HyS, $264 million for CuCl, $462 million for MgCl, and $210 million for CaBr. The corresponding hydrogen production costs are calculated as $2.80/kg (HyS), $2.99/kg (CuCl), and $3.61/kg (MgCl), while CaBr yields a cost range of $2.86–3.03/kg. Despite the lower cost of HyS, its technical complexity in electrolysis poses feasibility challenges. Among the cycles studied, CuCl stands out as the most economically viable and technologically mature option. The results highlight the importance of integrated nuclear-hydrogen system assessments to guide future investments in clean hydrogen technologies.
Hydrogen production through thermochemical water splitting offers a promising pathway for large-scale, low-carbon energy systems when coupled with next-generation nuclear reactors. In this study, a techno-economic comparison of four hybrid thermochemical cycles—HyS, CuCl, MgCl, and CaBr—is conducted using the IAEA's Hydrogen Economic Evaluation Program (HEEP). Capital investment (CAPEX) requirements are estimated as $200 million for HyS, $264 million for CuCl, $462 million for MgCl, and $210 million for CaBr. The corresponding hydrogen production costs are calculated as $2.80/kg (HyS), $2.99/kg (CuCl), and $3.61/kg (MgCl), while CaBr yields a cost range of $2.86–3.03/kg. Despite the lower cost of HyS, its technical complexity in electrolysis poses feasibility challenges. Among the cycles studied, CuCl stands out as the most economically viable and technologically mature option. The results highlight the importance of integrated nuclear-hydrogen system assessments to guide future investments in clean hydrogen technologies.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Energy Systems Engineering (Other), Enerji Sistemleri Mühendisliği (Diğer)
Kaynak
International Journal of Energy Horizon (IJEH)
International Journal of Energy Horizon (IJEH)
International Journal of Energy Horizon (IJEH)
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
1
Sayı
1
